JP6710865B2 - 車両のサスペンションメンバ - Google Patents

Description

本発明は、車輪を支持する左右のサスペンションアームが連結される車両のサスペンションメンバに関する。

上記した車両のサスペンションメンバに関する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の車両のサスペンションメンバ１００は、図６に示すように、車両前後方向に延びる左右のサイドフレーム１０２を備えている。そして、左右のサイドフレーム１０２の前部がフロントクロスフレーム１０３によってつながれており、前記左右のサイドフレーム１０２の後部が二本のリヤクロスフレーム１０５，１０６によってつながれて枠状に形成されている。そして、フロントクロスフレーム１０３の左右両側と、前側のリヤクロスフレーム１０５の左右両側とに車輪を支持する左右のサスペンションアーム（図示省略）が連結されている。また、左右のサイドフレーム１０２とフロントクロスフレーム１０３と前側のリヤクロスフレーム１０５とに囲まれた範囲には、エンジンＥが配置されている。

特開平８−１７５１９１号公報

上記した車両のサスペンションメンバ１００によると、左右のサスペンションアームは、左右のサイドフレーム１０２とフロントクロスフレーム１０３と前側のリヤクロスフレーム１０５とにより構成された角枠状部分の四隅に連結されている。さらに、左右のサイドフレーム１０２とフロントクロスフレーム１０３と前側のリヤクロスフレーム１０５とに囲まれた範囲にはエンジンＥが配置されるため、筋交い状に補強部材等を設けることが困難である。このため、左右のサスペンションアームが連結される部分の強度、剛性を効率的に向上させるのが難しい。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、サスペンションメンバにおいて左右のサスペンションアームが連結される部位の強度、剛性を効率的に向上させることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。請求項１の発明は、車両前後方向に延びる左右のサイドフレームと、前記左右のサイドフレームの前部をつなぐフロントクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの後部をつなぐリヤクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの途中位置をつなぐセンタークロスフレームとにより枠状に形成されており、前記センタークロスフレームとリヤクロスフレームとの左右両端部に車輪を支持する左右のサスペンションアームが連結される構成の車両のサスペンションメンバであって、前記左右のサイドフレームと前記フロントクロスフレームと前記センタークロスフレームとにより囲まれた範囲の左右両側位置には、補強部材が各フレームを連結するように設けられており、前記センタークロスフレームと前記リヤクロスフレームとは、前記サイドフレームから離れた部位が板状部材により連結されており、前記補強部材が前記センタークロスフレームに連結される部位と、前記板状部材が前記センタークロスフレームに連結される部位とは、平面視において重なっている。

本発明によると、左右の補強部材により左右のサイドフレームとフロントクロスフレームの端部とセンタークロスフレームの端部とが連結される。このため、左右の補強部材が筋交いのように働いて、左右のサイドフレームとフロントクロスフレームとセンタークロスフレームとにより構成される角形の枠部が左右方向に変形し難くなる。また、センタークロスフレームとリヤクロスフレームとは、サイドフレームから離れた部位が板状部材により連結されている。このため、板状部材が同じく筋交いのように働いて、左右のサイドフレームとセンタークロスフレームとリヤクロスフレームとにより構成される角形の枠部が左右方向に変形し難くなる。したがって、左右のサスペンションアームが連結される前記センタークロスフレームの端部と前記リヤクロスフレームの端部との強度、剛性が向上する。
また、左右のサスペンションアームからセンタークロスフレームに加わった荷重を補強部材によりフロントクロスフレームに伝達し、また前記板状部材によりリヤクロスフレームに伝達できるようになる。

請求項２の発明は、車両前後方向に延びる左右のサイドフレームと、前記左右のサイドフレームの前部をつなぐフロントクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの後部をつなぐリヤクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの途中位置をつなぐセンタークロスフレームとにより枠状に形成されており、前記センタークロスフレームとリヤクロスフレームとの左右両端部に車輪を支持する左右のサスペンションアームが連結される構成の車両のサスペンションメンバであって、前記左右のサイドフレームと前記フロントクロスフレームと前記センタークロスフレームとにより囲まれた範囲の左右両側位置には、補強部材が各フレームを連結するように設けられており、前記センタークロスフレームと前記リヤクロスフレームとは、前記サイドフレームから離れた部位が板状部材により連結されており、前記補強部材が前記センタークロスフレームに連結される部位と、前記板状部材が前記センタークロスフレームに連結される部位とは、平面視において重なっており、前記板状部材は、筋交い状に形成されている。
このため、左右のサイドフレームとセンタークロスフレームとリヤクロスフレームとにより構成される角枠部を効率的に補強できるようになる。

請求項３の発明は、車両前後方向に延びる左右のサイドフレームと、前記左右のサイドフレームの前部をつなぐフロントクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの後部をつなぐリヤクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの途中位置をつなぐセンタークロスフレームとにより枠状に形成されており、前記センタークロスフレームとリヤクロスフレームとの左右両端部に車輪を支持する左右のサスペンションアームが連結される構成の車両のサスペンションメンバであって、前記左右のサイドフレームと前記フロントクロスフレームと前記センタークロスフレームとにより囲まれた範囲の左右両側位置には、補強部材が各フレームを連結するように設けられており、前記センタークロスフレームと前記リヤクロスフレームとは、前記サイドフレームから離れた部位が板状部材により連結されており、左右の前記補強部材の車幅方向内側に位置する端縁の平面視における延長線上の位置に、前記板状部材の左右の梁部が配置されている。このため、補強部材の車幅方向内側に位置する端縁と板状部材の左右の梁部とがフロントクロスフレームとリヤクロスフレームとをつなぐ梁状に働くようになる。

請求項４の発明は、車両前後方向に延びる左右のサイドフレームと、前記左右のサイドフレームの前部をつなぐフロントクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの後部をつなぐリヤクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの途中位置をつなぐセンタークロスフレームとにより枠状に形成されており、前記センタークロスフレームとリヤクロスフレームとの左右両端部に車輪を支持する左右のサスペンションアームが連結される構成の車両のサスペンションメンバであって、前記左右のサイドフレームと前記フロントクロスフレームと前記センタークロスフレームとにより囲まれた範囲の左右両側位置には、補強部材が各フレームを連結するように設けられており、前記センタークロスフレームと前記リヤクロスフレームとは、前記サイドフレームから離れた部位が板状部材により連結されており、前記補強部材は、車両のエンジンを支持できるように構成されている。このため、補強部材の有効利用を図ることができる。

請求項５の発明によると、板状部材はセンタークロスフレームとリヤクロスフレームとの下面側を覆うように設けられている。このため、板状部材が車両のアンダーカバーの一部として働くようになる。

請求項６の発明によると、板状部材は、センタークロスフレームとリヤクロスフレームとの中央部に設けられている。

本発明によると、左右のサスペンションアームが連結されるサスペンションメンバのセンタークロスフレームの端部とリヤクロスフレームの端部との強度、剛性を効率的に向上させることができる。

本実施形態に係るサスペンションメンバを備える車両を左前下方から見た斜視図である。 前記サスペンションメンバを備える車両の下面視図である。 前記サスペンションメンバの側面図（図２のIII-III矢視図）である。 前記サスペンションメンバの正面図（図２のIV-IV矢視図）である。 前記サスペンションメンバの板状部材の下面視図である。 従来のサスペンションメンバの斜視図である。

［実施形態１］
以下、図１から図５に基づいて本発明の実施形態１に係るサスペンションメンバ２０について説明する。本実施形態に係るサスペンションメンバ２０は、車両のエンジン（図示省略）、及び左右のフロントサスペンションアーム１９を支持する骨格である。ここで、図中に示す前後左右、及び上下は、サスペンションメンバ２０を備える車両１０の前後左右、及び上下に対応している。

＜車両１０の前部構造の概要について＞
車両１０の前部には、図１、図２に示すように、車幅方向両側において車両前後方向に延びる骨格であるサイドメンバ１２が設けられている。そして、左右のサイドメンバ１２の前端部間に車幅方向に延びるフロントクロスメンバ１３が掛け渡されている。また、左右のサイドメンバ１２の前面には、図２に示すように（図１では省略）、クラッシュボックス１４が取付けられている。そして、左右のクラッシュボックス１４により、車幅方向に延びるバンパリインフォース１６が支持されている。また、前記フロントクロスメンバ１３の後方位置には、左右のサイドメンバ１２の下面１２ｄに連結支持されたフロントサスペンションメンバ２０（以下、サスペンションメンバ２０という）がほぼ水平に設けられている。

＜サスペンションメンバ２０について＞
サスペンションメンバ２０は、図１に示すように、左右の前輪１８がそれぞれ連結される左右のサスペンションアーム１９を支持するとともに、エンジン（図示省略）を支持するフレームである。サスペンションメンバ２０は、図１、図２に示すように、車両前後方向に延びる左右のサイドフレーム２２を備えている。そして、左右のサイドフレーム２２の前部がフロントクロスフレーム２３によってつながれており、左右のサイドフレーム２２の途中位置がセンタークロスフレーム２４によってつながれている。また、左右のサイドフレーム２２の後部がリヤクロスフレーム２５によってつながれている。これにより、サスペンションメンバ２０は枠状に形成されている。

＜フロントクロスフレーム２３について＞
サスペンションメンバ２０のフロントクロスフレーム２３は、図４の正面図に示すように、左右両端部が高く、中央水平部２３ｍが低くなるように逆台形状に成形されている。そして、フロントクロスフレーム２３の左右両端部と左右のサイドフレーム２２との接続部には、図１に示すように、サイドメンバ１２の下面１２ｄにボルト止めされる前側フランジ部２３ｆが車幅方向に突出するように形成されている。

＜センタークロスフレーム２４について＞
サスペンションメンバ２０のセンタークロスフレーム２４は、前記フロントクロスフレーム２３と同様に左右両端部が高く、中央水平部２４ｍが低くなるように逆台形状に成形されている。そして、センタークロスフレーム２４の左右両端部と左右のサイドフレーム２２との接続部には、図１等に示すように、サイドメンバ１２の下面１２ｄにボルト止めされる中央フランジ部２４ｆが車幅方向に突出するように形成されている。また、センタークロスフレーム２４の中央水平部２４ｍの左右両側には、図１〜図３に示すように、略コ字形の軸受部２４ｃが形成されている。そして、センタークロスフレーム２４の左右の軸受部２４ｃには、左右のサスペンションアーム１９の前側に設けられた円筒状の前側連結部１９ｘ（図１参照）が軸心回りに回転可能な状態で同軸に連結されている。

＜リヤクロスフレーム２５について＞
サスペンションメンバ２０のリヤクロスフレーム２５は、前記フロントクロスフレーム２３と同様に左右両端部が高く、中央水平部２５ｍが低くなるように逆台形状に成形されている。そして、リヤクロスフレーム２５の左右両端部と左右のサイドフレーム２２との接続部には、図１等に示すように、サイドメンバ１２の下面１２ｄにボルト止めされる後側フランジ部２５ｆが車幅方向に突出するように形成されている。また、リヤクロスフレーム２５の中央水平部２５ｍの左右両側には、図１〜図３に示すように、略コ字形の軸受部２５ｃが形成されている。そして、リヤクロスフレーム２５の左右の軸受部２５ｃには、左右のサスペンションアーム１９の後側に設けられた円筒状の後側連結部１９ｚ（図１参照）が軸心回りに回転可能な状態で同軸に連結されている。

＜エンジン支持パネル２８について＞
サスペンションメンバ２０の左右のサイドフレーム２２とフロントクロスフレーム２３とセンタークロスフレーム２４とに囲まれた範囲の左右両側位置には、図２に示すように、エンジン支持パネル２８が設けられている。エンジン支持パネルは、図４に示すように、略台形状に成形されたパネルであり、上部傾斜面２８ｓでエンジンマウント（図示省略）を介してエンジンを支持できるように構成されている。エンジン支持パネル２８は、図２に示すように、前辺がフロントクロスフレーム２３、車幅方向外側辺がサイドフレーム２２、後辺がセンタークロスフレーム２４にそれぞれ接続されている。そして、エンジン支持パネル２８の車幅方向内側辺が開口の縁部２８ｅを形成している。エンジン支持パネル２８の縁部２８ｅは、その縁部２８ｅの前端部に対して後端部が車幅方向内側に配置されるように、緩やかに傾斜した状態で形成されている。即ち、前記エンジン支持パネル２８が本発明の補強部材に相当する。

＜板状部材３０について＞
サスペンションメンバ２０のセンタークロスフレーム２４とリヤクロスフレーム２５とは、図１〜図３に示すように、下面中央部が板状部材３０によって連結されている。板状部材３０は、センタークロスフレーム２４とリヤクロスフレーム２５と左右のサイドフレーム２２とにより構成される角形の枠部に対して筋交い状に働く部材である。さらに、板状部材３０は、車両のアンダーカバーの一部として働くようになる。板状部材３０は、図５に示すように、略Ｖ字形に形成された切欠部３１と、前後方向に延びる左辺部３２、及び右辺部３３と、車幅方向に延びる後辺部３５とを備えている。

板状部材３０の切欠部３１は、図５に示すように、前端左右両側から中央部にかけて形成されており、その切欠部３１の端縁と左辺部３２、及び右辺部３３との間に左右の山形部３４が梁状に形成されている。また、左右の山形部３４の山麓部分（後部）から後辺部３５の近傍位置まで左右の開口部３２ｈ，３３ｈが形成されている。左右の開口部３２ｈ，３３ｈは、左辺部３２、及び右辺部３３に沿う辺を底辺とする二等辺三角形状に形成されている。

これにより、例えば、板状部材３０の左右の山形部３４の頂部３４ｔに加わった荷重は左辺部３２、及び右辺部３３を介してそれぞれ後辺部３５の左端部３５ｆ、右端部３５ｒに伝わるようになる。また、板状部材３０の左側の山形部３４の頂部３４ｔに加わった荷重は山形部３４、中央部等を介して後辺部３５の中央部３５ｃ、右端部３５ｒに伝わるようになる。さらに、板状部材３０の右側の山形部３４の頂部３４ｔに加わった荷重は山形部３４、中央部等を介して後辺部３５の中央部３５ｃ、左端部３５ｆに伝わるようになる。

板状部材３０の左右の山形部３４の頂部３４ｔは、図１、図２に示すように、センタークロスフレーム２４の中央水平部２４ｍの下面にそれぞれボルト止めされる。ここで、板状部材３０の左右の山形部３４の頂部３４ｔは、左右のエンジン支持パネル２８がセンタークロスフレーム２４に連結される部位と平面視において重なる位置に連結される。また、板状部材３０の後辺部３５の左端部３５ｆ、中央部３５ｃ、及び右端部３５ｒは、リヤクロスフレーム２５の中央水平部２５ｍの下面にそれぞれボルト止めされる。そして、板状部材３０がセンタークロスフレーム２４とリヤクロスフレーム２５との下面に連結された状態で、図２に示すように、エンジン支持パネル２８の端縁２８ｅの平面視における延長線の位置に板状部材３０の左右の山形部３４が配置されるようになる。即ち、板状部材３０の左右の山形部３４が本発明の板状部材３０の左右の梁部に相当する。

＜本実施形態に係るサスペンションメンバ２０の長所について＞
本実施形態に係るサスペンションメンバ２０によると、左右のエンジン支持パネル２８（補強部材）により左右のサイドフレーム２２とフロントクロスフレーム２３の端部とセンタークロスフレーム２４の端部とが連結される。このため、左右のエンジン支持パネル２８が筋交いのように働いて、左右のサイドフレーム２２とフロントクロスフレーム２３とセンタークロスフレーム２４とにより構成される角形の枠部が左右方向に変形し難くなる。また、センタークロスフレーム２４とリヤクロスフレーム２５とは、サイドフレーム２２から離れた部位が板状部材３０により連結されている。このため、板状部材３０が同じく筋交いのように働いて、左右のサイドフレーム２２とセンタークロスフレーム２４とリヤクロスフレーム２５とにより構成される角形の枠部が左右方向に変形し難くなる。したがって、左右のサスペンションアーム１９が連結される前記センタークロスフレーム２４の端部と前記リヤクロスフレーム２５の端部との強度、剛性が向上する。

また、エンジン支持パネル２８がセンタークロスフレーム２４に連結される部位と、板状部材３０の頂部３４ｔがセンタークロスフレーム２４に連結される部位とは、平面視において重なっている。このため、左右のサスペンションアーム１９からセンタークロスフレーム２４に加わった荷重をエンジン支持パネル２８によりフロントクロスフレーム２３に伝達し、前記板状部材３０によりリヤクロスフレーム２５に伝達できるようになる。

また、エンジン支持パネル２８の車幅方向内側に位置する端縁２８ｅの平面視における延長線上の位置に、図２に示すように、前記板状部材３０の左右の山形部３４が配置されている。このため、左右のエンジン支持パネル２８の車幅方向内側に位置する端縁２８ｅと板状部材３０の左右の山形部３４とがフロントクロスフレーム２３とリヤクロスフレーム２５とをつなぐ梁状に働くようになる。これにより、左右のエンジン支持パネル２８の端縁２８ｅと板状部材３０の左右の山形部３４とがフロントクロスフレーム２３とリヤクロスフレーム２５間で筋交い状に働くようになる。このため、左右のサイドフレーム２２とフロントクロスフレーム２３とセンタークロスフレーム２４とリヤクロスフレーム２５とにより構成される角枠部を効率的に補強できるようになる。また、板状部材３０はセンタークロスフレーム２４とリヤクロスフレーム２５との下面側を覆うように設けられている。このため、板状部材３０が車両のアンダーカバーの一部として働くようになる。

＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、板状部材３０の前側に切欠部３１を形成し、左右両側に開口部３２ｈ，３３ｈを形成する例を示した。しかし、切欠部３１、及び左右の開口部３２ｈ，３３ｈを省略し、板状部材３０を角形の板状に形成することも可能である。また、本実施形態では、左右のサイドフレーム２２とフロントクロスフレーム２３とセンタークロスフレーム２４により囲まれた範囲の左右両側にエンジン支持パネル２８を設ける例を示した。しかし、エンジン支持パネル２８の代わりに平板等の補強部材で各フレーム２２，２３，２４をつなぐ構成でも可能である。

１０ 車両
１８ 前輪（車輪）
１９ サスペンションアーム
２０ サスペンションメンバ
２２ サイドフレーム
２３ フロントクロスフレーム
２４ センタークロスフレーム
２５ リヤクロスフレーム
２８ エンジン支持パネル（補強部材）
３０ 板状部材
３１ 切欠部
３４ 山形部（梁部）

Claims (6)

1. 車両前後方向に延びる左右のサイドフレームと、前記左右のサイドフレームの前部をつなぐフロントクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの後部をつなぐリヤクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの途中位置をつなぐセンタークロスフレームとにより枠状に形成されており、前記センタークロスフレームとリヤクロスフレームとの左右両端部に車輪を支持する左右のサスペンションアームが連結される構成の車両のサスペンションメンバであって、
   前記左右のサイドフレームと前記フロントクロスフレームと前記センタークロスフレームとにより囲まれた範囲の左右両側位置には、補強部材が各フレームを連結するように設けられており、
   前記センタークロスフレームと前記リヤクロスフレームとは、前記サイドフレームから離れた部位が板状部材により連結されており、
   前記補強部材が前記センタークロスフレームに連結される部位と、前記板状部材が前記センタークロスフレームに連結される部位とは、平面視において重なっている車両のサスペンションメンバ。
2. 車両前後方向に延びる左右のサイドフレームと、前記左右のサイドフレームの前部をつなぐフロントクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの後部をつなぐリヤクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの途中位置をつなぐセンタークロスフレームとにより枠状に形成されており、前記センタークロスフレームとリヤクロスフレームとの左右両端部に車輪を支持する左右のサスペンションアームが連結される構成の車両のサスペンションメンバであって、
   前記左右のサイドフレームと前記フロントクロスフレームと前記センタークロスフレームとにより囲まれた範囲の左右両側位置には、補強部材が各フレームを連結するように設けられており、
   前記センタークロスフレームと前記リヤクロスフレームとは、前記サイドフレームから離れた部位が板状部材により連結されており、
   前記補強部材が前記センタークロスフレームに連結される部位と、前記板状部材が前記センタークロスフレームに連結される部位とは、平面視において重なっており、
   前記板状部材は、筋交い状に形成されている車両のサスペンションメンバ。
3. 車両前後方向に延びる左右のサイドフレームと、前記左右のサイドフレームの前部をつなぐフロントクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの後部をつなぐリヤクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの途中位置をつなぐセンタークロスフレームとにより枠状に形成されており、前記センタークロスフレームとリヤクロスフレームとの左右両端部に車輪を支持する左右のサスペンションアームが連結される構成の車両のサスペンションメンバであって、
   前記左右のサイドフレームと前記フロントクロスフレームと前記センタークロスフレームとにより囲まれた範囲の左右両側位置には、補強部材が各フレームを連結するように設けられており、
   前記センタークロスフレームと前記リヤクロスフレームとは、前記サイドフレームから離れた部位が板状部材により連結されており、
   左右の前記補強部材の車幅方向内側に位置する端縁の平面視における延長線上の位置に、前記板状部材の左右の梁部が配置されている車両のサスペンションメンバ。
4. 車両前後方向に延びる左右のサイドフレームと、前記左右のサイドフレームの前部をつなぐフロントクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの後部をつなぐリヤクロスフレームと、前記左右のサイドフレームの途中位置をつなぐセンタークロスフレームとにより枠状に形成されており、前記センタークロスフレームとリヤクロスフレームとの左右両端部に車輪を支持する左右のサスペンションアームが連結される構成の車両のサスペンションメンバであって、
   前記左右のサイドフレームと前記フロントクロスフレームと前記センタークロスフレームとにより囲まれた範囲の左右両側位置には、補強部材が各フレームを連結するように設けられており、
   前記センタークロスフレームと前記リヤクロスフレームとは、前記サイドフレームから離れた部位が板状部材により連結されており、
   前記補強部材は、車両のエンジンを支持できるように構成されている車両のサスペンションメンバ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載された車両のサスペンションメンバであって、
   前記板状部材は、前記センタークロスフレームと前記リヤクロスフレームとの下面側を覆うように設けられている車両のサスペンションメンバ。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載された車両のサスペンションメンバであって、
   前記板状部材は、前記センタークロスフレームと前記リヤクロスフレームとの中央部に設けられている車両のサスペンションメンバ。

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